• 제목/요약/키워드: Color BIPV

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BIPV 적용을 위한 컬러 필름 기반의 출력 특성 연구 (A Study on Color Film-based Output Characteristics for BIPV Application)

  • 남혜령;문지연;전다영;박고등;오트곤게렐 줄만다크;권오련;임현수;김성현
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제11권2호
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    • pp.49-53
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    • 2023
  • Expanding the supply of BIPV is crucial to strengthening the competitiveness of the photovoltaic industry and achieving Nationally Determined Contributions through the zero-energy building mandatory policy. BIPV is a technology that integrates into the building envelope to generate electricity and provide functions as a building material. It is suitable for domestic environments with many high-rise buildings due to the narrow land area and urbanization. To expand the supply of BIPV, economics, safety, and aesthetics must be ensured. In this study, a color BIPV module with a color PET film applied as a front material was manufactured for aesthetic and economic feasibility. The relationship between power output and transmittance according to color was analyzed. By analyzing the power output of the module and the transmittance of the film, the wavelength band (transmittance reduction band) that has the greatest effect on efficiency was analyzed regarding the color of the film. The red film showed the narrowest transmittance reduction band and the lowest degree of decrease in transmittance, making it ideal for minimizing the efficiency decrease rate compared to existing ones.

스핀 코팅을 이용한 용액 공정 방식의 컬러 코팅 기술 연구 (Research on color coating technology of solution process method using spin coating)

  • 임성민;안현식;최윤석
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.78-84
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    • 2023
  • 본 논문에서는 컬러 용액을 사용하여 스핀 코팅 방식으로 Building Integrated Photovoltaic(BIPV) 시스템용 전면 컬러 유리를 구현하였다. 컬러 유리 구현을 위해 진주광택 안료와 다양한 용액를 사용하여 컬러 용액에 적합한 용액을 조사하였다. 조사한 용액 중 자외선 광 경화제인 NOA series의 경우 다른 용액보다 우수한 코팅성과 컬러 재현성을 가진 컬러 유리를 구현할 수 있었다. NOA 65 기반의 컬러 용액으로 스핀 코팅하여 구현한 컬러 유리는 가시광선 및 근적외선 파장 대역에서 최대 86%의 높은 투과율을 보였으며 시간에 따른 컬러 유리의 광학적 특성의 변화가 미미하여 BIPV용 컬러 유리 구현을 위한 컬러 용액으로 적합하였다. 스핀 코팅 방식을 활용한 용액 공정 방식은 기존의 물리적 증착 방식이나 나노 입자를 활용한 컬러 유리 제작 공정보다 쉽고 빠르게 컬러 유리를 제작할 수 있어 BIPV용 전면 컬러 유리 제작 공정이 용이해질 것으로 기대된다.

사례연구를 통한 DSC에 의한 BIPV 가능성 분석 연구 (Analyzing the Possibility of the Building Integrated Photovoltaic with DSC by the Case Studies)

  • 이응직
    • 교육녹색환경연구
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    • 제16권2호
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    • pp.54-63
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    • 2017
  • 건물에너지 자립과 온실가스 배출 저감에 BIPV 역할이 증대되는 가운데 기존 결정계의 한계를 극복할 수 있는 DSC의 적용이 주목받고 있다. 특히 DSC의 다양한 색상과 투명성 그리고 방향에 무관한 작동성은 모듈의 다기능 복합재로서 BIPV폭을 크게 확장시킨다. 이에 사례조사 분석을 통해 DSC BIPV의 가능성을 살펴보고 그 활용성을 조망한다. 국 내외 각 3건씩의 사례 조사 분석을 통해 나타난 대부분의 DSC BIPV는 주로 창호와 차양 장치로 구현되고 있고 이는 DSC의 특성과 무관치 않다. 즉, 다양한 색상과 투명성의 모듈은 건물 외피디자인과 에너지 획득에 커다란 전환점을 마련하고 있는 것으로 파악된다. 한편으로는 적용모듈의 색상으로 인한 눈의 자극성이 존재하여 BIPV 창호적용에는 건물 및 실의 용도에 따른 색감 고려가 필수적이고 건물외피 적용을 위한 유연한 모듈개발의 경우 DSC BIPV는 상당히 기대되는 확산성을 가질 것이다.

BIM을 활용한 컬러모듈 BIPV 건축 설계 최적화 방안 연구 - 서울 지역 실증 일사량 데이터 중심으로 - (A Study on the Optimization of Color Module BIPV Architectural Design Using BIM - Based on the data of Seoul surveyed solar radiation -)

  • 전현우;윤혜경;박서준
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.19-29
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    • 2019
  • Currently, BIPV (Building Integrated Photovoltaic) design technology lacks analysis function at the planning stage, and there is a lack of understanding and reliability of BIPV design method and system for building designers. To design and consider various building integrated solar design alternatives, the color of building integrated solar is often monotonous or does not match the design direction of the building. In this study, architectural designers can select various color modules in the planning and design process of the building and analyze the characteristics of color module solar cells and compare and analyze the actual solar radiation and predicted solar radiation in Republic ofKorea Seoul to reduce the confusion of design methods. By building a BIM design integrated system that can prove the quality of the building and analyze the shading analysis and power generation performance architecturally, it can improve the reliability of color module solar cell applicability that can express aesthetics in buildings and the predicted solar power generation capacity of each region. In the initial design stage, based on the empirical data of the BIPV system, it is possible to analyze the power generation performance for each installation angle and installation direction by analyzing the surrounding environment and the installation area, and accurately determine the appropriateness of the design accordingly.

The Economic Feasibility of Building-Integrated Photovoltaics System Installed on the Roof of Residential Building - Focused on Comparison with Construction Cost of BAPV System Depend on Roof Finishing Materials

  • Oh, Byung-Chil
    • KIEAE Journal
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    • 제17권1호
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    • pp.15-21
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    • 2017
  • Purpose: This study was on the economic feasibility of BIPV system, focused on comparison with construction cost of BAPV system depend on roof finishing materials, and to suggest basic data on the construction cost. Method: Construction cost of BAPV system was calculated, by selecting asphalt single, flat type roof tile, color steel plate, titanium zinc plate as roof finishing material of residential building and by sum up each cost for roof finishing construction and cost for 3kWp-volumed PV module installation. Also, the economic feasibility was analysed quantitatively by comparing the cost for BIPV system construction, installing same volumed PV module instead of roof finishing materials. Result: 1. By installing BIPV system instead of the roof finishing material, the cost of construction falls ; about 19% in case of the titanium zinc plate, which is the most expensive, and about 11% in case of the color steel plate. 2. Reducing amount of the construction cost gets larger because of installing BIPV module instead of the roof finishing material, as the construction cost for roof finishing material gets higher ; therefore, it is more economical than BAPV system in terms of whole cost of construction.

냉.난방 및 조명에너지를 통합 고려한 DSSC BIPV창호의 사무소건물 적용 효과 연구 (A Study on the Application Effect of DSSC BIPV Window System in Office Building Considering Cooling.Heating.Lighting Energy)

  • 심세라;윤종호;신우철
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.67-72
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    • 2011
  • The aim of this study is to evaluate how much would the building energy consumption be saved by applying DSSC BIPV window which is possible to control the transmittance and express the color in the office building. For this, physical characteristics such as transmittance and reflectance, U-factor of DSSC areanalyzed and an annual energy consumption that is connected to dimming control is calculated when DSSC BIPV window is applied by alternate clear window system. As a result, It is possible to reduce the anannual energy consumption as much as4.1% by just change the clear double window system to DSSC BIPV double window system because the major factor to reduce energy consumption in the office that has much cooling load than other building is SHGC. When the thermal insulation properties of DSSC BIPV window with low-e coating and making triple window are improved, energy saving ratio is about 9%. Plus, energy saving ratio of 25~28% in lighting energy consumption is possible when the dimming control system with DSSC BIPV window is adopt.

현장 실험을 통한 Sputter Coating 컬러 BIPV 모듈의 발전성능 평가 (Performance Assessment of Sputter-Coating-Colored BIPV Modules Through Field Test)

  • 이효문;윤종호;김현일;이건환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제40권5호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • To assess the performance and characteristics of colored building-integrated photovoltaic (BIPV) modules, a comparative assessment of empirical performance was conducted on colored BIPV modules (gray, blue, and orange) and general BIPV module. These modules were installed on the south-facing slope (30°) for comparative assessment through a field test. Monitoring data were collected every 10 min from December 20, 2019 to January 21, 2020 and used to performance and characteristics analysis. Performance ratio and module efficiency were utilized during performance indexing for comparative assessment. For general BIPV modules, the operational efficiency was analyzed at 16.63%, whereas for colored BIPV modules, 13.70% (gray), 15.12 % (blue), and 14.49% (orange) were analyzed. It was discovered that the efficiency reduction caused by transmission losses owing to the application of colored cover glasses were 17.74% (gray), 9.05% (blue), and 9.86 % (orange), under field testing conditions. These values turned on an additional 7% reduction in efficiency for gray BIPV modules, compared to the degradation resulting from transmission drop (gray: 10.87%, blue: 8.99%, and orange: 9.02%) calculated using the efficiency of each module in standard test conditions (STC). Performance ratio analysis resulted in the following values: 0.92 for general BIPV modules, and 0.85 (gray), 0.91 (blue), and 0.91 (orange) for colored BIPV modules. As demonstrated by the above results, modules with a colored cover glass may differ in their operational performance depending on their color, unlike general modules. Therefore, in addition to the performance evaluation under STC, additional factors of degradation require consideration through field test.

RF Magnetron 스퍼터링 공정을 이용한 BIPV용 산화 금속 다중층 컬러 유리 구현 기술 연구 (Metal Oxide Multi-Layer Color Glass by Radio Frequency Magnetron Sputtering for Building Integrated Photovoltaic System)

  • ;안현식;김민회;이재현;최윤석
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1056-1061
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    • 2018
  • 본 연구에서는 건물 외벽 태양광 발전 통합 시스템(BIPV: Building Integrated Photovoltaic System)용 컬러 유리의 구조를 제안하고 이를 구현하기 위한 공정 기술을 개발하였다. 굴절률 값이 다른 두 종류의 산화 금속 박막을 집적함으로써 투과도가 우수하면서도 서로 다른 컬러를 구현할 수 있음을 파동광학에 기반한 전산모사를 통해서 확인하였다. 선택된 구조를 구현하기 위해 RF Magnetron 증착 방법을 통해 목표로 하는 두께를 균일하게 얻을 수 있는 공정을 개발하였다. 실험 시편에 대한 광학적 분석을 전산모사 결과와 비교하여 분석한 결과, 원하는 컬러 유리를 랩 스케일에서 안정적으로 구현할 수 있음을 알 수 있었으며, 상온에서 일주일 이상의 안정성을 갖는 것을 확인하였다. 이러한 기술은 BIPV 건축물을 구축하는 데에 유용할 것으로 기대된다.

제로에너지 건축물 확산을 위한 건물 일체형 태양광 적용방안 연구 (A Study on the Application of BIPV for the Spread of Zero Energy Building)

  • 박승준;전현우;이승준;오충현
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권9호
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    • pp.189-199
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    • 2021
  • 국내 제로에너지건축물 의무화를 대응하기 위해서 신재생에너지 자립률을 높이려면 고층 건물일수록 대지면적에 한계가 있고 옥상에 PV모듈을 설치하는 것만으로는 부족하다. 따라서 제로에너지건축물을 실현할 수 있는 핵심 에너지원으로 BIPV(Building Integrated PhotoVoltaic, 이하 BIPV)는 가장 주목받는 산업이다. 이에 본 연구는 BIPV 산업의 올바른 방향 제시와 활성화룰 위해 설계자, 시공자, 제품 제조자, 유지관리자 등 경력 10년 이상 전문가를 대상으로 BIPV 산업의 문제점을 자율 토론 방식으로 설문 조사를 시행하였다. BIPV 적용의 산업적 문제점으로는 제품 인증을 위한 표준 및 인증기준의 범위 확대, 다품종 소량 생산의 현황을 고려한 인증범위 개선, 컬러 모듈과 루버 모듈 및 지붕형 제품을 수용할 수 있는 표준 개정 필요성, 인증제품 의무화를 통한 외산 모듈의 국내 유입 차단의 필요성, BIPV 제품 정보 획득의 어려움, BIPV의 건축 적용 부위 등에 대한 정확한 가이드라인으로 참여자간의 혼란 야기 방지 필요, BIPV 정의의 명확한 정립과 지원 정책이나 제도가 부족하다는 문제들을 도출하였다. 이에 본 연구는 산업계에서 바라보는 시장 변화와 영향을 주고 있는 요소, 경쟁력 강화를 위한 필요한 개선 사항을 바탕으로 대응 방안과 방향성을 제시하고 제안하는데 그 목적이 있다.

고출력 슁글드 태양광 모듈 컬러 적용에 따른 출력 특성 분석 (Analysis of Power Characteristics of High-Power Shingled Photovoltaic Module with Color Application)

  • 김주휘;이재형
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제10권3호
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    • pp.73-76
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    • 2022
  • BIPV (Building Integrated Photovoltaic) supplemented the minimum area problem required when installing existing solar modules. However, in order to apply it to buildings, research was needed to increase the aesthetics of solar modules and use them as a design. Accordingly, modules with color applied to the entire surface of the photovoltaic module were being developed, but there was a disadvantage of low power. Therefore, by dividing and bonding the cell strips, it was possible to improve the output power by applying a shingled technology in which other divided cells overlap in a busbar region where light couldn't be received. Shingled technology was advantageous for color modules because the front busbar part that degrades aesthetics was removed. In this research, four color shingled solar modules (Green, Yellow, Blue, Gray) were manufactured and power degradation was analyzed by measuring transmittance and reflectance. Gray color had 80.83% transmittance, which was 31.31% higher than Yellow, resulting in a power difference of 4.45 W.